Relocation (= move+destroy)
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob8796a406f82031f90a4394ff54d90b9568d4863c
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2018 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
79 (define_operator_list UNCOND_BINARY
80   plus minus
81   mult trunc_div trunc_mod rdiv
82   min max
83   bit_and bit_ior bit_xor)
84 (define_operator_list COND_BINARY
85   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
86   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
87   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
88   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR)
90 /* Same for ternary operations.  */
91 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
92   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
93 (define_operator_list COND_TERNARY
94   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
96 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
97    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
98 (match (nop_convert @0)
99  (convert @0)
100  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
101 (match (nop_convert @0)
102  (view_convert @0)
103  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
104       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
105                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
106       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
107 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
108 (match (nop_convert @0)
109  @0)
111 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
112    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
113    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
114 (simplify (abs (convert @0))
115  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
116       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
117       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
118   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
119    (convert (absu:utype @0)))))
122 /* Simplifications of operations with one constant operand and
123    simplifications to constants or single values.  */
125 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
126   (simplify
127     (op @0 integer_zerop)
128     (non_lvalue @0)))
130 /* 0 +p index -> (type)index */
131 (simplify
132  (pointer_plus integer_zerop @1)
133  (non_lvalue (convert @1)))
135 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
136 (simplify
137  (pointer_diff @0 integer_zerop)
138  (convert @0))
140 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
141    Likewise if the operands are reversed.  */
142 (simplify
143  (plus:c @0 real_zerop@1)
144  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
145   (non_lvalue @0)))
147 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
148 (simplify
149  (minus @0 real_zerop@1)
150  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
151   (non_lvalue @0)))
153 /* Simplify x - x.
154    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
155    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
156    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
157    is volatile.  */
158 (simplify
159  (minus @0 @0)
160  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
161   { build_zero_cst (type); }))
162 (simplify
163  (pointer_diff @@0 @0)
164  { build_zero_cst (type); })
166 (simplify
167  (mult @0 integer_zerop@1)
168  @1)
170 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
171    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
172    same in modes with signed zeros, since multiplying a
173    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
174 (simplify
175  (mult @0 real_zerop@1)
176  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
177   @1))
179 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
180    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
181 (simplify
182  (mult @0 real_onep)
183  (if (!HONOR_SNANS (type)
184       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
185           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
186   (non_lvalue @0)))
188 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
189 (simplify
190  (mult @0 real_minus_onep)
191   (if (!HONOR_SNANS (type)
192        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
193            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
194    (negate @0)))
196 (for cmp (gt ge lt le)
197      outp (convert convert negate negate)
198      outn (negate negate convert convert)
199  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
200  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
201  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
202  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
203  (simplify
204   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
205   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
206        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
207    (switch
208     (if (types_match (type, float_type_node))
209      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
210     (if (types_match (type, double_type_node))
211      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
212     (if (types_match (type, long_double_type_node))
213      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
214  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
215  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
216  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
217  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
218  (simplify
219   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
220   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
221        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
222    (switch
223     (if (types_match (type, float_type_node))
224      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
225     (if (types_match (type, double_type_node))
226      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
227     (if (types_match (type, long_double_type_node))
228      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
230 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
231 (simplify
232  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
233  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
234   (abs @0)))
236 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
237 (simplify
238  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
239  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
240   (negate (abs @0))))
242 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
243 (simplify
244  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
245  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
246   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
248 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
249 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
250   (simplify
251     (op @0 integer_onep)
252     (non_lvalue @0)))
254 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
255    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
256    toward zero.
257    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
258 (simplify
259  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
260  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
261       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
262           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
263           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
264   (rshift @0 @2)))
266 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
267    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
268    traps enables better optimizations than these anyway.  */
269 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
270  /* 0 / X is always zero.  */
271  (simplify
272   (div integer_zerop@0 @1)
273   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
274   (if (!integer_zerop (@1))
275    @0))
276   /* X / -1 is -X.  */
277  (simplify
278    (div @0 integer_minus_onep@1)
279    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
280     (negate @0)))
281  /* X / X is one.  */
282  (simplify
283   (div @0 @0)
284   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
285      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
286   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
287    { build_one_cst (type); }))
288  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
289  (simplify
290    (div:C @0 (abs @0))
291    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
292         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
293     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
294           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
295  /* X / -X is -1.  */
296  (simplify
297    (div:C @0 (negate @0))
298    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
299         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
300     { build_minus_one_cst (type); })))
302 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
303    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
304 (simplify
305  (floor_div @0 @1)
306  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
307       && TYPE_UNSIGNED (type))
308   (trunc_div @0 @1)))
310 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
311    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
312 (for div (trunc_div exact_div)
313  (simplify
314   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
315   (with {
316     wi::overflow_type overflow;
317     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
318                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
319    }
320    (if (!overflow)
321     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
322     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
323          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
324      { build_zero_cst (type); })))))
326 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
327    overflow is different.  */
328 (simplify
329  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
330  (with {
331    wi::overflow_type overflow;
332    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
333                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
334   }
335   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
336      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
337   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
338    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
340 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
341    NaNs or Infinities.  */
342 (simplify
343  (rdiv @0 @0)
344  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
345       && ! HONOR_NANS (type)
346       && ! HONOR_INFINITIES (type))
347   { build_one_cst (type); }))
349 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
350    NaNs or Infinities.  */
351 (simplify
352  (rdiv:C @0 (negate @0))
353  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
354       && ! HONOR_NANS (type)
355       && ! HONOR_INFINITIES (type))
356   { build_minus_one_cst (type); }))
358 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
359 (simplify
360  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
361   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
362        && ! HONOR_NANS (type)
363        && ! HONOR_INFINITIES (type))
364    (switch
365     (if (types_match (type, float_type_node))
366      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
367     (if (types_match (type, double_type_node))
368      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
369     (if (types_match (type, long_double_type_node))
370      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
372 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
373 (simplify
374  (rdiv @0 real_onep)
375  (if (!HONOR_SNANS (type))
376   (non_lvalue @0)))
378 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
379 (simplify
380  (rdiv @0 real_minus_onep)
381  (if (!HONOR_SNANS (type))
382   (negate @0)))
384 (if (flag_reciprocal_math)
385  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
386  (simplify
387   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
388   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
390  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
391  (simplify
392   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
393   (with
394    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
395    (if (tem)
396     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
398  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
399  (simplify
400   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
401    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
403 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
404 (simplify
405  (rdiv @0 (negate @1))
406  (rdiv (negate @0) @1))
408 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
409 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
410  (simplify
411   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
412   (if (integer_pow2p (@2)
413        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
414        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
415        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
416    (rshift (convert @0)
417            { build_int_cst (integer_type_node,
418                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
420 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
421    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
422    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
423    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
424    tell if it is or not in a portable manner.  */
425 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
426  (simplify
427   (rdiv @0 cst@1)
428   (if (optimize)
429    (if (flag_reciprocal_math
430         && !real_zerop (@1))
431     (with
432      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
433      (if (tem)
434       (mult @0 { tem; } )))
435     (if (cst != COMPLEX_CST)
436      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
437       (if (inverse)
438        (mult @0 { inverse; } ))))))))
440 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
441  /* 0 % X is always zero.  */
442  (simplify
443   (mod integer_zerop@0 @1)
444   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
445   (if (!integer_zerop (@1))
446    @0))
447  /* X % 1 is always zero.  */
448  (simplify
449   (mod @0 integer_onep)
450   { build_zero_cst (type); })
451  /* X % -1 is zero.  */
452  (simplify
453   (mod @0 integer_minus_onep@1)
454   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
455    { build_zero_cst (type); }))
456  /* X % X is zero.  */
457  (simplify
458   (mod @0 @0)
459   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
460   (if (!integer_zerop (@0))
461    { build_zero_cst (type); }))
462  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
463  (simplify
464   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
465   @2)
466  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
467  (simplify
468   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
469   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
470        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
471        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
472                              TYPE_SIGN (type)))
473    { build_zero_cst (type); }))
474  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
475     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
476  (for cmp (eq ne)
477   (simplify
478    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
479    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
480     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
481      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
483 /* X % -C is the same as X % C.  */
484 (simplify
485  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
486   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
487        && !TREE_OVERFLOW (@1)
488        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
489        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
490        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
491        && !sign_bit_p (@1, @1))
492    (trunc_mod @0 (negate @1))))
494 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
495 (simplify
496  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
497  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
498       && !TYPE_UNSIGNED (type)
499       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
500       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
501       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
502          Y might be -1, because we would then change valid
503          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
504       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
505           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
506                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
507   (trunc_mod @0 (convert @1))))
509 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
510 (simplify
511  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
512  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
513   (convert (trunc_mod @0 @1))))
515 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
516    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
517    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
518    to A & ((C << N) - 1).  */
519 (match (power_of_two_cand @1)
520  INTEGER_CST@1)
521 (match (power_of_two_cand @1)
522  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
523 (for mod (trunc_mod floor_mod)
524  (simplify
525   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
526   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
527         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
528         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
529         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
530    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
532 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
533 (simplify
534  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
535  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
536   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
537                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
538                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
539                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
541 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
542 (simplify
543  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
544  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
545   (bit_and @0 (negate @1))))
547 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
548 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
549  (simplify
550   (div (mult:c @0 @1) @1)
551   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
552        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
553    @0)))
555 (for op (negate abs)
556  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557  (for coss (COS COSH)
558   (simplify
559    (coss (op @0))
560     (coss @0)))
561  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
562  (for pows (POW)
563   (simplify
564    (pows (op @0) REAL_CST@1)
565    (with { HOST_WIDE_INT n; }
566     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
567      (pows @0 @1)))))
568  /* Likewise for powi.  */
569  (for pows (POWI)
570   (simplify
571    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
572    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
573     (pows @0 @1))))
574  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
575  (for hypots (HYPOT)
576   (simplify
577    (hypots (op @0) @1)
578    (hypots @0 @1))
579   (simplify
580    (hypots @0 (op @1))
581    (hypots @0 @1)))
582  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
583  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
584   (simplify
585    (copysigns (op @0) @1)
586    (copysigns @0 @1))))
588 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
589 (simplify
590  (mult (abs@1 @0) @1)
591  (mult @0 @0))
593 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
594 (for coss (COS COSH)
595      copysigns (COPYSIGN)
596  (simplify
597   (coss (copysigns @0 @1))
598    (coss @0)))
600 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
601 (for pows (POW)
602      copysigns (COPYSIGN)
603  (simplify
604   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
605   (with { HOST_WIDE_INT n; }
606    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
607     (pows @0 @1)))))
608 /* Likewise for powi.  */
609 (for pows (POWI)
610      copysigns (COPYSIGN)
611  (simplify
612   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
613   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
614    (pows @0 @1))))
616 (for hypots (HYPOT)
617      copysigns (COPYSIGN)
618  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
619  (simplify
620   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
621   (hypots @0 @2))
622  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
623  (simplify
624   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
625   (hypots @0 @1)))
627 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
628 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
629  (simplify
630   (copysigns @0 REAL_CST@1)
631   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
632    (negate (abs @0))
633    (abs @0))))
635 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
636 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
637  (simplify
638   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
639   (copysigns @0 @2)))
641 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
642 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
643  (simplify
644   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
645   (mult @0 @0)))
647 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
648 (for ccoss (CCOS CCOSH)
649  (simplify
650   (ccoss (negate @0))
651    (ccoss @0)))
653 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
654 (for ops (conj negate)
655  (for cabss (CABS)
656   (simplify
657    (cabss (ops @0))
658    (cabss @0))))
660 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
661 (simplify
662  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
663   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
664        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
665    (lshift @0 @2)))
667 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
668    into ((1 << C) >> x). */
669 (simplify
670  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
671   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
672        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
673        && single_use (@1))
674    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
675      (rshift (lshift @0 @2) @3)
676    (with
677     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
678     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
680 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
681 (simplify
682  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
683   (if (flag_associative_math
684        && single_use (@3))
685    (with
686     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
687     (if (tem)
688      (rdiv { tem; } @1)))))
690 /* Simplify ~X & X as zero.  */
691 (simplify
692  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
693   { build_zero_cst (type); })
695 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
696 (simplify
697   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
698   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
699     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
701 (for bitop (bit_and bit_ior)
702      cmp (eq ne)
703  /* PR35691: Transform
704     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
705     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
706  (simplify
707   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
708    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
709         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
710         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
711     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
712  /* Transform:
713     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
714     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
715  (simplify
716   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
717    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
718         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
719         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
720     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
722 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
723 (simplify
724  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
725   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
726 (simplify
727  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
728  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
729   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
731 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
732 (simplify
733  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
734   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
736 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
737 (for op (bit_ior bit_xor plus)
738  (simplify
739   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
740    (bit_xor @0 @1))
741  (simplify
742   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
743   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
744    (bit_xor @0 @1))))
746 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
747 (simplify
748   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
749   (bit_ior @0 @1))
751 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
752 (simplify
753  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
754  @2)
756 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
757 (simplify
758  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
759  (bit_not (bit_and @0 @1)))
761 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
762 (simplify
763  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
764  (bit_and @0 @1))
766 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
767 (simplify
768  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
769  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
771 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
772 (for op (bit_and bit_xor)
773  (simplify
774   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
775   @2))
777 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
778 (simplify
779  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
780  @2)
782 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
783 (simplify
784  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
785  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
787 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
788 (simplify
789  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
790  (bit_and @0 (bit_not @1)))
792 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
793 #if GIMPLE
794 (simplify
795  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
796  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
797       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
798   (bit_xor @0 @1)))
799 #endif
801 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
802    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
803    Similarly if (N & M) == 0,
804    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
805    and for - instead of + (or unary - instead of +)
806    and/or ^ instead of |.
807    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
808 (for op (plus minus)
809  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
810   (simplify
811    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
812     (with
813      { tree pmop[2];
814        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
815                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
816                                        NULL_TREE, pmop); }
817      (if (utype)
818       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
819                             (convert:utype { pmop[1]; }))
820                         (convert:utype @2))))))
821   (simplify
822    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
823     (with
824      { tree pmop[2];
825        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
826                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
827                                        @4, pmop); }
828      (if (utype)
829       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
830                             (convert:utype { pmop[1]; }))
831                         (convert:utype @2)))))))
832  (simplify
833   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
834    (with
835     { tree pmop[2];
836       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
837                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
838                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
839     (if (utype)
840      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
841                            (convert:utype { pmop[1]; }))
842                        (convert:utype @2)))))))
843 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
844  (simplify
845   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
846    (with
847     { tree pmop[2];
848       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
849                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
850                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
851     (if (utype)
852      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
853                        (convert:utype @1)))))))
855 /* X % Y is smaller than Y.  */
856 (for cmp (lt ge)
857  (simplify
858   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
859   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
860    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
861 (for cmp (gt le)
862  (simplify
863   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
864   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
865    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
867 /* x | ~0 -> ~0  */
868 (simplify
869  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
870  @1)
872 /* x | 0 -> x  */
873 (simplify
874  (bit_ior @0 integer_zerop)
875  @0)
877 /* x & 0 -> 0  */
878 (simplify
879  (bit_and @0 integer_zerop@1)
880  @1)
882 /* ~x | x -> -1 */
883 /* ~x ^ x -> -1 */
884 /* ~x + x -> -1 */
885 (for op (bit_ior bit_xor plus)
886  (simplify
887   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
888   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
890 /* x ^ x -> 0 */
891 (simplify
892   (bit_xor @0 @0)
893   { build_zero_cst (type); })
895 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
896 (simplify
897   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
898   (bit_not @0))
900 /* x & ~0 -> x  */
901 (simplify
902  (bit_and @0 integer_all_onesp)
903   (non_lvalue @0))
905 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
906 (for bitop (bit_and bit_ior)
907  (simplify
908   (bitop @0 @0)
909   (non_lvalue @0)))
911 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
912 #if GIMPLE
913 (simplify
914  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
915  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
916       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
917   @0))
918 #endif
920 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
921 (simplify
922  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
923  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
925 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
926 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
927 (for bitop (bit_and bit_ior)
928  (simplify
929   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
930   (bitop @0 (bit_not @1))))
932 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
933 (simplify
934  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
935  @2)
937 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
938 (simplify
939  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
940  (bit_not @0))
942 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
943 (simplify
944  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
945  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
947 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
948 (simplify
949  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
950  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
952 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
953 (simplify
954  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
955  (bit_not (bit_and @0 @1)))
957 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
958 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
959 (for bitop (bit_and bit_ior)
960      rbitop (bit_ior bit_and)
961  (simplify
962   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
963   (bitop @1 @2)))
965 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
966 (simplify
967  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
968  (bit_xor @0 @1))
970 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
971 (simplify
972  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
973  (bit_and @0 @1))
975 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
976 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
977 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
978 (for op (plus bit_ior bit_xor)
979  (simplify
980   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
981   (bit_ior @0 @1)))
983 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
984 (simplify
985  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
986  (plus @0 @1))
988 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
989 (simplify
990  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
991  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
992       && !TYPE_SATURATING (type))
993   (bit_and @0 @1)))
995 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
996 (simplify
997  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
998  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
999       && !TYPE_SATURATING (type))
1000   (bit_ior @0 @1)))
1002 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1003 (simplify
1004  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1005  (bit_and @0 @1))
1007 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1008 (simplify
1009  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1010  (bit_xor @0 @1))
1012 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1013 (simplify
1014  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1015  (bit_xor @0 @1))
1017 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1018 (simplify
1019  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1020  (bit_and @0 @1))
1022 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1023 (simplify
1024  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1025  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1027 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1028 (simplify
1029  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1030  (bit_xor @0 @1))
1032 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1033    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1034 (for op (bit_and bit_ior)
1035      rop (bit_ior bit_and)
1036  (simplify
1037   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1038   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1039        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1040    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1042 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1043    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1044    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1045    simplifications.  */
1046 (for op (bit_xor plus)
1047  (simplify
1048   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1049       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1050   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1051        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1052        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1053    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1055 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1056 (simplify
1057  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1058  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1059   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1061 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1062 (simplify
1063  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1064  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1065       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1066   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1068 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1069 (simplify
1070  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1071  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1072   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1074 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1075 (for opo (bit_and bit_xor)
1076      opi (bit_xor bit_and)
1077  (simplify
1078   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1079   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1081 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1082    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1083    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1084    constants are involved.  For example, convert
1085      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1086    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1087 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1088      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1089  (simplify
1090   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1091   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1092        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1093    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1095 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1096 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1097    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1098 (for op (bit_and bit_ior)
1099  (simplify
1100   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1101   @2))
1102 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1103 (simplify
1104  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1105  (convert @0))
1106 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1107    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1108 (for op (bit_and bit_ior)
1109  (simplify
1110   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1111   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1112        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1113    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1114     (op @3 (convert @2))
1115     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1116      (op (convert @1) @5))))))
1117 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1118 (simplify
1119  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1120  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1121       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1122   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1124 (simplify
1125  (abs (abs@1 @0))
1126  @1)
1127 (simplify
1128  (abs (negate @0))
1129  (abs @0))
1130 (simplify
1131  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1132  @0)
1134 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1135 (match negate_expr_p
1136  INTEGER_CST
1137  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1138        && TYPE_UNSIGNED (type))
1139       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1140           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1141 (match negate_expr_p
1142  FIXED_CST)
1143 (match negate_expr_p
1144  (negate @0)
1145  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1146 (match negate_expr_p
1147  REAL_CST
1148  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1149 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1150    ways.  */
1151 (match negate_expr_p
1152  VECTOR_CST
1153  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1154 (match negate_expr_p
1155  (minus @0 @1)
1156  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1157       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1158           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1159           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1161 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1162 (simplify
1163  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1164   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1165        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1166    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1168 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1169 (simplify
1170  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1171  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1172       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1173   (minus (negate @1) @0)))
1175 /* -(A - B) -> B - A.  */
1176 (simplify
1177  (negate (minus @0 @1))
1178  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1179       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1180           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1181           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1182   (minus @1 @0)))
1183 (simplify
1184  (negate (pointer_diff @0 @1))
1185  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1186   (pointer_diff @1 @0)))
1188 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1189 (simplify
1190  (minus @0 negate_expr_p@1)
1191  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1192  (plus @0 (negate @1))))
1194 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1195    when profitable.
1196    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1197    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1198    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1199    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1200 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1201  (simplify
1202   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1203   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1204          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1205          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1206         || types_match (@0, @1))
1207        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1208           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1209           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1210           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1211           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1212        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1213        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1214               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1215            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1216            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1217               mode.  */
1218            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1219            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1220               of its mode.  */
1221            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1222    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1224 (for bitop (bit_and bit_ior)
1225      rbitop (bit_ior bit_and)
1226   /* (x | y) & x -> x */
1227   /* (x & y) | x -> x */
1228  (simplify
1229   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1230   @0)
1231  /* (~x | y) & x -> x & y */
1232  /* (~x & y) | x -> x | y */
1233  (simplify
1234   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1235   (bitop @0 @1)))
1237 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1238 (simplify
1239   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1240   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1242 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1243 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1244  (simplify
1245   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1246   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1247    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1248       folded to a constant.  */
1249    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1250    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1251       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1252       the values involved are such that the operation can't be decided at
1253       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1254       that combination can be decided at compile time.
1256       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1257       oscillation.  */
1258    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1259     (if (cst1)
1260      (bitop @1 { cst1; })
1261      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1262       (if (cst2)
1263        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1265 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1266    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1267 (match truth_valued_p
1268  @0
1269  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1270 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1271  (match truth_valued_p
1272   (op @0 @1)))
1273 (match truth_valued_p
1274   (truth_not @0))
1276 (match (logical_inverted_value @0)
1277  (truth_not @0))
1278 (match (logical_inverted_value @0)
1279  (bit_not truth_valued_p@0))
1280 (match (logical_inverted_value @0)
1281  (eq @0 integer_zerop))
1282 (match (logical_inverted_value @0)
1283  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1284 (match (logical_inverted_value @0)
1285  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1287 /* X & !X -> 0.  */
1288 (simplify
1289  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1290  { build_zero_cst (type); })
1291 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1292 (for op (bit_ior bit_xor)
1293  (simplify
1294   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1295   { constant_boolean_node (true, type); }))
1296 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1297 (for op (eq ne)
1298  (simplify
1299   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1300   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1302 /* ~~x -> x */
1303 (simplify
1304   (bit_not (bit_not @0))
1305   @0)
1307 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1308 (simplify
1309  (bit_not (convert? (negate @0)))
1310  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1311       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1312   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1314 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1315 (simplify
1316  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1317  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1319 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1320 (simplify
1321  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1322  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1323       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1324   (convert (negate @0))))
1325 (simplify
1326  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1327  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1328       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1329   (convert (negate @0))))
1331 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1332 (simplify
1333  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1334  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1335   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1336 (simplify
1337  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1338  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1339   (convert (bit_xor @0 @1))))
1341 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1342 (simplify
1343  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1344  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1345   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1347 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1348 (simplify
1349  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1350  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1352 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1353 (simplify
1354  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1355  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1356       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1357   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1359 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1360 (for cmp (gt lt ge le)
1361 (simplify
1362  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1363   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1365 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1366    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1367 (for cmp (eq ne)
1368  (simplify
1369   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1370   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1371        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1372        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1373    (cmp @0 @2))))
1375 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1376    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1377 (for cmp (eq ne)
1378  (simplify
1379   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1380   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1381        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1382        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1383    (cmp @0 @2))))
1385 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1386    x * C RELOP y * C into:
1388    x RELOP y for nonnegative C
1389    y RELOP x for negative C  */
1390 (for cmp (lt gt le ge)
1391  (simplify
1392   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1393   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1394        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1395    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1396     (cmp @0 @2)
1397    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1398         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1399     (cmp @2 @0))))))
1401 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1402 (for cmp (le gt)
1403      icmp (gt le)
1404  (simplify
1405   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1406    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1407         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1408         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1409         && (wi::to_wide (@2)
1410             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1411     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1412      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1414 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1415 (for cmp (simple_comparison)
1416  (simplify
1417   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1418   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1419    (cmp @0 @1))))
1421 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1422 (for cmp (simple_comparison)
1423  (simplify
1424   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1425   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1426        && integer_nonzerop (@1)
1427        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1428        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1429    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1430            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1431                                                    &neg_overflow); }
1432     (switch
1433      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1434        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1435         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1436         (if (code == LT_EXPR)
1437          (lt @0 { lo; })
1438          (ge @0 { lo; }))))
1439      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1440        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1441         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1442         (if (code == LE_EXPR)
1443          (le @0 { hi; })
1444          (gt @0 { hi; }))))
1445      (if (!lo && !hi)
1446       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1447      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1448       (ge @0 { lo; }))
1449      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1450       (le @0 { hi; }))
1451      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1452       (lt @0 { lo; }))
1453      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1454       (gt @0 { hi; }))
1455      (if (GENERIC)
1456       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1457                            lo, hi); })
1458      (with
1459       {
1460         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1461         if (etype)
1462           {
1463             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1464               etype = unsigned_type_for (etype);
1465             hi = fold_convert (etype, hi);
1466             lo = fold_convert (etype, lo);
1467             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1468           }
1469       }
1470       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1471        (if (code == EQ_EXPR)
1472         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1473         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1475 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1476 (for op (lt le ge gt)
1477  (simplify
1478   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1479   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1480        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1481    (op @0 @1))))
1482 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1483 (for op (eq ne minus)
1484  (simplify
1485   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1486   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1487        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1488            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1489    (op @0 @1))))
1491 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1492 (for op (lt le ge gt)
1493  (simplify
1494   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1495   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1496        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1497    (op @0 @1))))
1498 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1499 (for op (eq ne minus)
1500  (simplify
1501   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1502   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1503        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1504            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1505    (op @0 @1))))
1506 /* And for pointers...  */
1507 (for op (simple_comparison)
1508  (simplify
1509   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1510   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1511    (op @0 @1))))
1512 (simplify
1513  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1514  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1515       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1516   (pointer_diff @0 @1)))
1518 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1519 (for op (lt le ge gt)
1520  (simplify
1521   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1522   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1523        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1524    (op @1 @0))))
1525 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1526 (for op (eq ne minus)
1527  (simplify
1528   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1529   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1530        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1531            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1532    (op @1 @0))))
1533 /* And for pointers...  */
1534 (for op (simple_comparison)
1535  (simplify
1536   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1537   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1538    (op @1 @0))))
1539 (simplify
1540  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1541  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1542       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1543   (pointer_diff @1 @0)))
1545 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1546 (for op (lt le gt ge)
1547  (simplify
1548   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1549   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1550        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1551        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1552    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1553 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1554 (for op (eq ne)
1555  (simplify
1556   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1557   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1558        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1559            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1560        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1561        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1562        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1563    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1564  (simplify
1565   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1566   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1567        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1568        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1569    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1571 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1572    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1573 (for op (simple_comparison)
1574  (simplify
1575   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1576   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1577        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1578            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1579                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1580        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1581    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1583 /* Transform:
1584    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1585    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1586 (for cmp (eq ne)
1587      ocmp (lt ge)
1588  (simplify
1589   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1590   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1591        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1592        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1593        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1594    (ocmp @0 @1))))
1596 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1597 (for cmp (eq ne)
1598  (simplify
1599   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1600   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1601    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1603 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1604    possibly set.  */
1605 (match with_possible_nonzero_bits
1606  INTEGER_CST@0)
1607 (match with_possible_nonzero_bits
1608  SSA_NAME@0
1609  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1610 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1611 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1612  with_possible_nonzero_bits@0)
1613 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1614  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1616 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1617    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1618 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1619  INTEGER_CST@0)
1620 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1621  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1623 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1624 (for cmp (eq ne)
1625  (simplify
1626   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1627   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1628    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1630 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1631    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1632    zero throughout its computed value range,
1633    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1634    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1635    and 0's otherwise.
1636    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1637    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1638    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1640 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1641      outer_op (bit_xor bit_ior)
1642 (simplify
1643  (outer_op
1644   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1645  (with
1646   {
1647     bool fail = false;
1648     wide_int zero_mask_not;
1649     wide_int C0;
1650     wide_int cst_emit;
1652     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1653       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1654     else
1655       fail = true;
1657     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1658       {
1659         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1660         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1661       }
1662     else
1663       {
1664         C0 = wi::to_wide (@0);
1665         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1666       }
1667   }
1668   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1669    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1670    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1671     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1673 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1674 (simplify
1675   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1676   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1678 /* Pattern match
1679      tem1 = (long) ptr1;
1680      tem2 = (long) ptr2;
1681      tem3 = tem2 - tem1;
1682      tem4 = (unsigned long) tem3;
1683      tem5 = ptr1 + tem4;
1684    and produce
1685      tem5 = ptr2;  */
1686 (simplify
1687   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1688   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1689   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1690        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1691             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1692    @1))
1693 (simplify
1694   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1695   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1696    (convert @1)))
1698 /* Pattern match
1699      tem = (sizetype) ptr;
1700      tem = tem & algn;
1701      tem = -tem;
1702      ... = ptr p+ tem;
1703    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1704      ... = ptr & ~algn;  */
1705 (simplify
1706   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1707   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1708    (bit_and @0 { algn; })))
1710 /* Try folding difference of addresses.  */
1711 (simplify
1712  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1713  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1714   (with { poly_int64 diff; }
1715    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1716     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1717 (simplify
1718  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1719  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1720   (with { poly_int64 diff; }
1721    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1722     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1723 (simplify
1724  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1725  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1726       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1727   (with { poly_int64 diff; }
1728    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1729     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1730 (simplify
1731  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1732  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1733       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1734   (with { poly_int64 diff; }
1735    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1736     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1738 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1739    be able to fold this expression using the object or function's
1740    alignment.  */
1741 (simplify
1742  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1743  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1744       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1745   (with
1746    {
1747      unsigned int align;
1748      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1749      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1750    }
1751    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1752     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1753                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1756 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1757 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1759  /* Contract negates.  */
1760  /* A + (-B) -> A - B */
1761  (simplify
1762   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1763   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1764   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1765        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1766    (with
1767     {
1768      tree t1 = type;
1769      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1770          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1771        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1772     }
1773     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1774  /* A - (-B) -> A + B */
1775  (simplify
1776   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1777   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1778        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1779    (with
1780     {
1781      tree t1 = type;
1782      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1783          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1784        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1785     }
1786     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1787  /* -(T)(-A) -> (T)A
1788     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1789     happen without overflow.  */
1790  (simplify
1791   (negate (convert (negate @1)))
1792   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1793        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1794            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1795                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1796        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1797        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1798    (convert @1)))
1799  (simplify
1800   (negate (convert negate_expr_p@1))
1801   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1802        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1803             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1804             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1805            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1806    (convert (negate @1))))
1807  (simplify
1808   (negate (nop_convert (negate @1)))
1809   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1810        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1811    (view_convert @1)))
1813  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1814     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1815  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1816       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1818   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1819      irrespective of overflow issues.  */
1820   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1821   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1822   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1823   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1824   (simplify
1825     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1826     @1)
1827   (simplify
1828     (minus (minus @0 @1) @0)
1829     (negate @1))
1830   (simplify
1831     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1832     @0)
1833   (simplify
1834    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1835    (negate @1))
1836   (simplify
1837    (minus @0 (minus @0 @1))
1838    @1)
1839   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1840   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1841   /* More cases are handled with comparisons.  */
1842   (simplify
1843    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1844    (plus @2 @1))
1845   (simplify
1846    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1847    (minus @2 @1))
1848   (simplify
1849    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1850    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1851         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1852     (pointer_diff @2 @1)))
1853   (simplify
1854    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1855    (plus @1 @2))
1857   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1858      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1859      scalars.  */
1860   (for outer_op (plus minus)
1861    (for inner_op (plus minus)
1862         neg_inner_op (minus plus)
1863     (simplify
1864      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1865                CONSTANT_CLASS_P@2)
1866      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1867      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1868       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1869          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1870       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1871        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1872         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1873         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1874       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1875            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1876        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1877         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1878         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1879        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1880           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1881           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1882        (if (types_match (type, @0))
1883         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1884                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1885                                         type, @1, @2); }
1886          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1887           (inner_op @0 { cst; } )
1888           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1889           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1890                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1891            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1892            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1893            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1894             (if (utype)
1895              (view_convert (inner_op
1896                             (view_convert:utype @0)
1897                             (view_convert:utype
1898                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1900   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1901   (for outer_op (plus minus)
1902    (simplify
1903     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1904     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1905      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1906       (minus { cst; } @0)))))
1908   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1909   (simplify
1910    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1911    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1912     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1913      (plus { cst; } @0))))
1915   /* ~A + A -> -1 */
1916   (simplify
1917    (plus:c (bit_not @0) @0)
1918    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1919     { build_all_ones_cst (type); }))
1921   /* ~A + 1 -> -A */
1922   (simplify
1923    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1924    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1925     (negate (convert @0))))
1927   /* -A - 1 -> ~A */
1928   (simplify
1929    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1930    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1931         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1932     (bit_not (convert @0))))
1934   /* -1 - A -> ~A */
1935   (simplify
1936    (minus integer_all_onesp @0)
1937    (bit_not @0))
1939   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1940   (simplify
1941    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1942     (convert? @0))
1943    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1944         /* For integer types, if A has a smaller type
1945            than T the result depends on the possible
1946            overflow in P + A.
1947            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1948            However, if an overflow in P + A would cause
1949            undefined behavior, we can assume that there
1950            is no overflow.  */
1951         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1952             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1953     (convert @1)))
1954   (simplify
1955    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1956     (convert @0))
1957    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1958         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1959            final type requires a sign- or zero-extension,
1960            then we have to punt - it is not defined which
1961            one is correct.  */
1962         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1963             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1964             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1965     (convert @1)))
1966    (simplify
1967     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1968     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1969        thus sign-extended if necessary.  */
1970     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1971      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1972         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1973         we don't want to diagnose overflow here.  */
1974      (convert (view_convert:stype @1))))
1976   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1977   (simplify
1978    (minus (convert? @0)
1979     (convert (plus:c @@0 @1)))
1980    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1981         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1982         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1983     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1984      (convert (negate (convert:utype @1))))
1985     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1986          /* For integer types, if A has a smaller type
1987             than T the result depends on the possible
1988             overflow in P + A.
1989             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1990             However, if an overflow in P + A would cause
1991             undefined behavior, we can assume that there
1992             is no overflow.  */
1993          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1994              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1995      (negate (convert @1)))))
1996   (simplify
1997    (minus (convert @0)
1998     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1999    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2000         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2001         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2002     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2003      (convert (negate (convert:utype @1))))
2004     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2005          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2006             final type requires a sign- or zero-extension,
2007             then we have to punt - it is not defined which
2008             one is correct.  */
2009          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2010              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2011              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2012      (negate (convert @1)))))
2013    (simplify
2014     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2015     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2016        thus sign-extended if necessary.  */
2017     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2018      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2019         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2020         we don't want to diagnose overflow here.  */
2021      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2023   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2024   (simplify
2025    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2026     (convert (plus:c @0 @2)))
2027    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2028         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2029         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2030         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2031     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2032      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2033     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2034           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2035          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2036              /* For integer types, if A has a smaller type
2037                 than T the result depends on the possible
2038                 overflow in P + A.
2039                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2040                 However, if an overflow in P + A would cause
2041                 undefined behavior, we can assume that there
2042                 is no overflow.  */
2043              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2044                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2045                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2046                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2047      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2048   (simplify
2049    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2050     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2051    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2052         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2053         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2054     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2055      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2056     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2057          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2058             final type requires a sign- or zero-extension,
2059             then we have to punt - it is not defined which
2060             one is correct.  */
2061          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2062              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2063              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2064              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2065              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2066      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2067    (simplify
2068     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2069     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2070        thus sign-extended if necessary.  */
2071     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2072      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2073         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2074         we don't want to diagnose overflow here.  */
2075      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2076             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2078 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2079     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2080 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2081      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2082  (for plusminus (plus minus)
2083   (simplify
2084    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2085    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2086          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2087          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2088              && tree_expr_nonzero_p (@0)
2089              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2090         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2091            original operand (but not on both).  */
2092         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
2093     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
2094   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2095   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2096    (simplify
2097     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2098     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2099           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2100           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2101               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2102               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2103          && single_use (@3))
2104      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2105    (simplify
2106     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2107     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2108           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2109           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2110               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2111               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2112          && single_use (@3))
2113      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2115 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2117 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2118  (simplify
2119   (minmax @0 @0)
2120   @0))
2121 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2122 (simplify
2123  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2124  @1)
2125 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2126 (simplify
2127  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2128  @1)
2129 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2130 (simplify
2131  (max:c @0 (negate @0))
2132  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2133       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2134           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2135   (abs @0)))
2136 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2137 (simplify
2138  (min:c @0 (negate @0))
2139  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2140       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2141           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2142   (negate (abs @0))))
2143 (simplify
2144  (min @0 @1)
2145  (switch
2146   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2147        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2148        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2149    @1)
2150   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2151        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2152        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2153    @0)))
2154 (simplify
2155  (max @0 @1)
2156  (switch
2157   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2158        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2159        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2160    @1)
2161   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2162        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2163        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2164    @0)))
2166 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2167 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2168 (simplify
2169  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2170   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2171    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2172     @2
2173     @0)))
2175 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2176 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2177 (simplify
2178  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2179   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2180    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2181     @0
2182     @2)))
2184 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2185    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2186 (for minmax (min max)
2187  (simplify
2188   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2189   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2190        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2191        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2192        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2193    (minmax @1 (convert @2)))))
2195 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2196  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2197     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2198  (simplify
2199   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2200   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2201        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2202    @0)))
2203 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2204    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2205    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2206    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2207    worry about it either.  */
2208 (if (flag_finite_math_only)
2209  (simplify
2210   (FMIN_ALL @0 @1)
2211   (min @0 @1))
2212  (simplify
2213   (FMAX_ALL @0 @1)
2214   (max @0 @1)))
2215 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2216 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2217      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2218  (simplify
2219   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2220   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2221        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2222            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2223    (negate (maxmin @0 @1)))))
2224 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2225    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2226 (for minmax (min max)
2227  maxmin (max min)
2228  (simplify
2229   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2230   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2232 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2233 (for minmax (min min max max)
2234      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2235      out    (le  gt  ge  lt )
2236  (simplify
2237   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2238   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2239    (out @0 @1))))
2240 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2241    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2242 (for cmp (eq ne)
2243  (simplify
2244   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2245   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2246                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2247    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2248    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2249                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2250     (cmp @0 @2)))))
2251 (for cmp (eq ne)
2252  (simplify
2253   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2254   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2255                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2256    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2257    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2258                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2259     (cmp @0 @2)))))
2260 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2261 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2262      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2263      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2264  (simplify
2265   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2266   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2268 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2270 (for rotate (lrotate rrotate)
2271  (simplify
2272   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2273   @0))
2275 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2276 (simplify
2277  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2278  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2279       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2280   @0))
2282 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2283 (simplify
2284  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2285  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2286   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2288 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2289    types.  */
2290 (simplify
2291  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2292  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2293       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2294   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2296 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2297  (simplify
2298   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2299   (non_lvalue @0))
2300  (simplify
2301   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2302   @0)
2303  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2304     if vector2 is uniform.  */
2305  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2306   (simplify
2307    (shiftrotate @0 vec@1)
2308    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2309     (if (tem)
2310      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2312 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2313    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2314 #if GIMPLE
2315 (for shift (lshift rshift)
2316  (simplify
2317   (shift @0 SSA_NAME@1)
2318    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2319     (with {
2320       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2321       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2322      }
2323      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2324       @0)))))
2325 #endif
2327 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2328    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2329 (simplify
2330  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2331  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2332                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2333                                            element_precision (type)), @1); }))
2335 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2336 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2337  (simplify
2338   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2339   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2340    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2341         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2342         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2343         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2344     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2345                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2346      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2347         being well defined.  */
2348      (if (low >= prec)
2349       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2350        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2351        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2352         { build_zero_cst (type); }
2353         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2354       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2357 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2358    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2359 (for cmp (ne eq)
2360      icmp (eq ne)
2361  (simplify
2362   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2363   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2365 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2366    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2367    if CST2 != 0.  */
2368 (for cmp (ne eq)
2369  (simplify
2370   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2371   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2372    (if (cand < 0
2373         || (!integer_zerop (@2)
2374             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2375     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2376     (if (!integer_zerop (@2)
2377          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2378      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2380 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2381         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2382    if the new mask might be further optimized.  */
2383 (for shift (lshift rshift)
2384  (simplify
2385   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2386            INTEGER_CST@2)
2387    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2388         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2389         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2390         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2391         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2392     (with
2393      {
2394        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2395        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2396        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2397        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2398        unsigned int prec;
2400        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2401          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2402        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2403                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2404          {
2405            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2406            tree arg00 = @0;
2407            /* See if more bits can be proven as zero because of
2408               zero extension.  */
2409            if (@3 != @0
2410                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2411              {
2412                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2413                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2414                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2415                  {
2416                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2417                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2418                    if (shiftc < prec)
2419                      shift_type = inner_type;
2420                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2421                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2422                       is all ones.  */
2423                  }
2424              }
2425            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2426            if (shiftc < prec)
2427              {
2428                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2429                zerobits <<= prec - shiftc;
2430              }
2431            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2432               can contain actually sign bits, so no transformation is
2433               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2434               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2435            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2436                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2437              {
2438                if ((mask & zerobits) == 0)
2439                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2440                else
2441                  zerobits = 0;
2442              }
2443          }
2444      }
2445      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2446      (if ((mask & zerobits) == mask)
2447       { build_int_cst (type, 0); }
2448       (with { newmask = mask | zerobits; }
2449        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2450         (with
2451          {
2452            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2453               mode's mask.  */
2454            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2455                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2456              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2457                break;
2458          }
2459          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2460               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2461           (with
2462            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2463            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2464             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2465              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2466              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2468 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2469    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2470 (for shift (lshift rshift)
2471  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2472   (simplify
2473    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2474    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2475     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2476      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2478 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2479 (simplify
2480  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2481   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2482        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2483            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2484            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2485    (with
2486     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2487      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2489 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2490    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2491 (for rotate (lrotate rrotate)
2492  (simplify
2493   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2494    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2495          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2496          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2497         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2498             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2499     (with
2500      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2501       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2503 /* Simplifications of conversions.  */
2505 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2506 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2507  (simplify
2508   (cvt @0)
2509   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2510        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2511    @0)))
2513 /* Contract view-conversions.  */
2514 (simplify
2515   (view_convert (view_convert @0))
2516   (view_convert @0))
2518 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2519    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2520 (simplify
2521   (view_convert @0)
2522   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2523        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2524        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2525    (convert @0)))
2527 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2528    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2529 (simplify
2530   (view_convert (convert@0 @1))
2531   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2532        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2533        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2534        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2535            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2536                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2537    (view_convert @1)))
2539 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2540    barriers can be removed.  */
2541 (simplify
2542  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2543  @0)
2544 (simplify
2545  (paren (paren@1 @0))
2546  @1)
2548 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2549 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2550  (for icvt (convert float)
2551   (simplify
2552    (ocvt (icvt@1 @0))
2553    (with
2554     {
2555       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2556       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2557       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2558       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2559       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2560       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2561       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2562       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2563       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2564       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2565       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2566       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2567       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2568       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2569       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2570       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2571       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2572       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2573       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2574       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2575     }
2576    (switch
2577     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2578        handled below, if we are converting something to its own
2579        type via an object of identical or wider precision, neither
2580        conversion is needed.  */
2581     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2582           || (GENERIC
2583               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2584          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2585              || (inter_float && final_float))
2586          && inter_prec >= final_prec)
2587      (ocvt @0))
2589     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2590        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2591        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2592        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2593        then we sometimes need the middle conversion.  */
2594     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2595          && (final_int || final_float)
2596          && inter_prec >= inside_prec
2597          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2598      (ocvt @0))
2600     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2601        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2602        final conversion does not change precision we can drop the
2603        intermediate conversion.  */
2604     (if (inside_int && inter_int && final_int
2605          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2606               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2607              || final_prec == inter_prec))
2608      (ocvt @0))
2610     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2611         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2612         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2613         - the intermediate type is narrower than both initial and
2614           final, or
2615         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2616           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2617         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2618           intermediate and final types differ, or
2619         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2620           initial and intermediate types differ.  */
2621     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2622          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2623          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2624          && ! (inside_int && inter_int
2625                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2626                && inter_prec < final_prec)
2627          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2628              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2629          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2630          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2631      (ocvt @0))
2633     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2634        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2635     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2636          && final_int && inter_int && inside_int
2637          && final_prec == inside_prec
2638          && final_prec > inter_prec
2639          && inter_unsignedp)
2640      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2641                               (inside_type,
2642                                wi::mask (inter_prec, false,
2643                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2645     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2646        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2647        floating-point conversion.  */
2648     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2649          && inside_int && inter_float && final_int &&
2650          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2651          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2652      (convert @0)))))))
2654 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2655    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2656    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2657 (simplify
2658   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2659   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2660        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2661        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2662        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2663                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2664    (convert @0)))
2667 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2668 (simplify
2669   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2670   (convert @0))
2672 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
2673 (for op (plus minus)
2674  (simplify
2675   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
2676   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2677        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
2678    (with
2679      {
2680        wi::overflow_type overflow;
2681        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2682                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
2683      }
2684      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
2685          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
2686       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
2687       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2688        (convert (op (convert:utype @0)
2689                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
2691 /* Canonicalization of binary operations.  */
2693 /* Convert X + -C into X - C.  */
2694 (simplify
2695  (plus @0 REAL_CST@1)
2696  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2697   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2698    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2699     (minus @0 { tem; })))))
2701 /* Convert x+x into x*2.  */
2702 (simplify
2703  (plus @0 @0)
2704  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2705   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2706   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2707    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2709 /* 0 - X  ->  -X.  */
2710 (simplify
2711  (minus integer_zerop @1)
2712  (negate @1))
2713 (simplify
2714  (pointer_diff integer_zerop @1)
2715  (negate (convert @1)))
2717 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2718    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2719    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2720 (simplify
2721  (minus real_zerop@0 @1)
2722  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2723   (negate @1)))
2725 /* Transform x * -1 into -x.  */
2726 (simplify
2727  (mult @0 integer_minus_onep)
2728  (negate @0))
2730 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2731    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2732 (simplify
2733  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2734  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2735       && single_use (@3)
2736       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2737   (mult (mult @0 @2) @1)))
2739 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2740    number.  */
2741 (match compositional_complex
2742  (convert? (complex @0 @1)))
2744 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2745 (simplify
2746  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2747  @0)
2748 (simplify
2749  (realpart (complex @0 @1))
2750  @0)
2751 (simplify
2752  (imagpart (complex @0 @1))
2753  @1)
2755 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2756 (simplify
2757  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2758  (convert (realpart @0)))
2759 (simplify
2760  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2761  (convert (negate (imagpart @0))))
2762 (for part (realpart imagpart)
2763  (for op (plus minus)
2764   (simplify
2765    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2766    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2767 (simplify
2768  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2769  (convert (COS @0)))
2770 (simplify
2771  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2772  (convert (SIN @0)))
2774 /* conj(conj(x)) -> x  */
2775 (simplify
2776  (conj (convert? (conj @0)))
2777  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2778   (convert @0)))
2780 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2781 (simplify
2782  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2783  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2784   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2786 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2787 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2788  (simplify
2789   (bswap (bswap @0))
2790   @0)
2791  (simplify
2792   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2793   (bit_not @0))
2794  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2795   (simplify
2796    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2797    (bitop @0 (bswap @1)))))
2800 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2802 /* Simplify constant conditions.
2803    Only optimize constant conditions when the selected branch
2804    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2805    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2806    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2807    this one as we depend on doing this transform before possibly
2808    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2809    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2810    genmatch cannot handle.  */
2811 (simplify
2812  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2813  (if (integer_zerop (@0))
2814   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2815    @2)
2816   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2817    @1)))
2818 (simplify
2819  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2820  (if (integer_all_onesp (@0))
2821   @1
2822   (if (integer_zerop (@0))
2823    @2)))
2825 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2826    be extended.  */
2827 /* This pattern implements two kinds simplification:
2829    Case 1)
2830    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2831      1) Conversions are type widening from smaller type.
2832      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2833      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2834    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2835    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2836    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2837    referred var is always benefitial for complicated cases.
2839    Case 2)
2840    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2841 (for cmp (lt le gt ge eq)
2842  (simplify
2843   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2844   (with
2845    {
2846      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2847      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2848      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2850      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2851          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2852          && (types_match (c1_type, from_type)
2853              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2854                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2855                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2856          && (types_match (c2_type, from_type)
2857              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2858                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2859                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2860        {
2861          if (cmp != EQ_EXPR)
2862            {
2863              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2864                {
2865                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2866                  if (cmp == LE_EXPR)
2867                    code = LT_EXPR;
2868                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2869                  if (cmp == GT_EXPR)
2870                    code = GE_EXPR;
2871                }
2872              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2873                {
2874                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2875                  if (cmp == LT_EXPR)
2876                    code = LE_EXPR;
2877                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2878                  if (cmp == GE_EXPR)
2879                    code = GT_EXPR;
2880                }
2881              if (code != ERROR_MARK
2882                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2883                {
2884                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2885                    code = MIN_EXPR;
2886                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2887                    code = MAX_EXPR;
2888                }
2889            }
2890          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2891          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2892            code = EQ_EXPR;
2893        }
2894    }
2895    (if (code == MAX_EXPR)
2896     (convert (max @1 (convert @2)))
2897     (if (code == MIN_EXPR)
2898      (convert (min @1 (convert @2)))
2899      (if (code == EQ_EXPR)
2900       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2901                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2903 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2905      1) OP is PLUS or MINUS.
2906      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2907      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2909    This pattern also handles special cases like:
2911      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2912         integer zero.  In this case,
2913           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2914           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2915      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2916         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2917         code.
2919    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2920    simplified at the moment because C standard requires additional
2921    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2922    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2923 (for op (plus minus)
2924  (for cmp (lt le gt ge)
2925   (simplify
2926    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2927    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2928     (if (types_match (from_type, to_type)
2929          /* Check if it is special case A).  */
2930          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2931              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2932              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2933              && integer_zerop (@1)
2934              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2935      (with
2936       {
2937         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
2938         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2939         wide_int real_c1;
2940         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2941         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2942         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2943         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2945         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2946             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2947             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2948         if (!types_match (from_type, to_type))
2949           {
2950             if (cmp_code == LT_EXPR)
2951               cmp_code = GT_EXPR;
2952             if (cmp_code == GE_EXPR)
2953               cmp_code = LE_EXPR;
2954             c1 = wi::max_value (to_type);
2955           }
2956         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2957            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2958            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2959            if it is undefined.  */
2960         if (op == PLUS_EXPR)
2961           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2962         else
2963           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2965         code = cmp_code;
2966         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2967           {
2968             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2969                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2970             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2971                 && !overflow)
2972               {
2973                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2974                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2975                   code = LT_EXPR;
2976                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2977                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2978                   code = GE_EXPR;
2979               }
2980             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2981                 && !overflow)
2982               {
2983                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2984                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2985                   code = LE_EXPR;
2986                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2987                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2988                   code = GT_EXPR;
2989               }
2990             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2991               {
2992                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2993                   code = MIN_EXPR;
2994                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2995                   code = MAX_EXPR;
2996               }
2997           }
2998       }
2999       (if (code == MAX_EXPR)
3000        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3001            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
3002        (if (code == MIN_EXPR)
3003         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3004             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
3006 (for cnd (cond vec_cond)
3007  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
3008  (simplify
3009   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
3010   (cnd @0 @1 @3))
3011  (simplify
3012   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
3013   (cnd @0 @1 @3))
3014  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
3015  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
3016     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
3017     The following is still important to merge then and else arm cases
3018     from if-conversion.  */
3019  (simplify
3020   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
3021   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
3022    (cnd @0 @1 @3)))
3023  (simplify
3024   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
3025   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
3026    (cnd @0 @3 @4)))
3028  /* A ? B : B -> B.  */
3029  (simplify
3030   (cnd @0 @1 @1)
3031   @1)
3033  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
3034  (simplify
3035   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
3036   (cnd @0 @2 @1)))
3038 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
3039    return all -1 or all 0 results.  */
3040 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
3041    but that isn't necessarily a win on its own.  */
3042 (simplify
3043  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3044  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3045       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3046                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3047       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3048           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3049   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3051 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
3052 (simplify
3053  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3054  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3055       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3056                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3057       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3058           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3059   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3062 /* Simplifications of comparisons.  */
3064 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
3065    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
3066    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
3067 (for cmp  (le gt)
3068      acmp (lt ge)
3069  (simplify
3070   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
3071   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
3072    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3073 (for cmp  (ge lt)
3074      acmp (gt le)
3075  (simplify
3076   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
3077   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
3078    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3081 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
3082    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
3083    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
3084    that with expression code iteration.  */
3085 (for cmp (tcc_comparison)
3086      icmp (inverted_tcc_comparison)
3087      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
3088  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
3089     and handle some more cases by using
3090       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
3091     here but for that genmatch would need to "inline" that.
3092     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
3093  (simplify
3094   (bit_not (cmp @0 @1))
3095   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3096        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
3097    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
3098       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
3099       a computed operator in the replacement tree thus we have
3100       to play the trick below.  */
3101    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3102              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3103     (if (ic == icmp)
3104      (icmp @0 @1)
3105      (if (ic == ncmp)
3106       (ncmp @0 @1))))))
3107  (simplify
3108   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
3109   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3110             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3111    (if (ic == icmp)
3112     (icmp @0 @1)
3113     (if (ic == ncmp)
3114      (ncmp @0 @1))))))
3116 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3117    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3118    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3119    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3120    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3121 (for cmp (eq ne)
3122  (for sub (minus pointer_diff)
3123   (simplify
3124    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3125    (if (single_use (@2))
3126     (cmp @0 @1)))))
3128 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3129    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3130    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3131    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3132 (for cmp (simple_comparison)
3133      scmp (swapped_simple_comparison)
3134  (simplify
3135   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3136   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3137   (if (integer_zerop (@1))
3138    (cmp @1 @2)
3139    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3140         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3141         && single_use (@3))
3142     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3143     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3144      (scmp @0 @2)
3145      (cmp @0 @2))))))
3147 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3148    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3149 (for cmp (eq ge le)
3150  (simplify
3151   (cmp @0 @0)
3152   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3153        || ! HONOR_NANS (@0))
3154    { constant_boolean_node (true, type); }
3155    (if (cmp != EQ_EXPR)
3156     (eq @0 @0)))))
3157 (for cmp (ne gt lt)
3158  (simplify
3159   (cmp @0 @0)
3160   (if (cmp != NE_EXPR
3161        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3162        || ! HONOR_NANS (@0))
3163    { constant_boolean_node (false, type); })))
3164 (for cmp (unle unge uneq)
3165  (simplify
3166   (cmp @0 @0)
3167   { constant_boolean_node (true, type); }))
3168 (for cmp (unlt ungt)
3169  (simplify
3170   (cmp @0 @0)
3171   (unordered @0 @0)))
3172 (simplify
3173  (ltgt @0 @0)
3174  (if (!flag_trapping_math)
3175   { constant_boolean_node (false, type); }))
3177 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3178 (for cmp (simple_comparison)
3179  (simplify
3180   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3181   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3182    (cmp @1 @0))))
3184 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3185 (for cmp (simple_comparison)
3186      scmp (swapped_simple_comparison)
3187  (simplify
3188   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3189   (if (single_use (@2)
3190        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3191    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3193 (for cmp (simple_comparison)
3194  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3195  (simplify
3196   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3197   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3198        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3199            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3200        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3201            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3202    (with
3203     {
3204       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3205       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3206         {
3207           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3208           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3209               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3210             type1 = float_type_node;
3211           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3212               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3213             type1 = double_type_node;
3214         }
3215       tree newtype
3216         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3217            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
3218     }
3219     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3220      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3222  (simplify
3223   (cmp @0 REAL_CST@1)
3224   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3225   (switch
3226    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3227    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3228     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3229    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3230    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3231         && ! HONOR_SNANS (@1))
3232     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3233    /* Fold comparisons against infinity.  */
3234    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3235         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3236     (with
3237      {
3238        REAL_VALUE_TYPE max;
3239        enum tree_code code = cmp;
3240        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3241        if (neg)
3242          code = swap_tree_comparison (code);
3243      }
3244      (switch
3245       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3246       (if (code == GT_EXPR
3247            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3248        { constant_boolean_node (false, type); })
3249       (if (code == LE_EXPR)
3250        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3251        (if (! HONOR_NANS (@0))
3252         { constant_boolean_node (true, type); }
3253         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3254            an "invalid" exception.  */
3255         (if (!flag_trapping_math)
3256          (eq @0 @0))))
3257       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3258          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3259       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3260            || code == GE_EXPR)
3261        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3262         (if (neg)
3263          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3264          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3265       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3266       (if (code == LT_EXPR)
3267        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3268         (if (neg)
3269          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3270          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3271       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3272          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3273       (if (code == NE_EXPR)
3274        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3275         (if (! HONOR_NANS (@0))
3276          (if (neg)
3277           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3278           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3279          (if (neg)
3280           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3281           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3283  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3284     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3285     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3286     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3287  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3288   (for op (plus minus)
3289    (simplify
3290     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3291     (with
3292      {
3293        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3294                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3295      }
3296      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3297       (cmp @0 { tem; }))))))
3299  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3300     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3301     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3302     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3303  (if (flag_associative_math)
3304   (simplify
3305    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3306    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3307     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3308      (cmp { tem; } @1)))))
3310  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3311  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3312       && ! flag_errno_math)
3313   (for sq (SQRT)
3314    (simplify
3315     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3316     (switch
3317      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3318       (switch
3319        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3320        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3321         { constant_boolean_node (false, type); })
3322        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3323           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3324        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3325         { constant_boolean_node (true, type); })
3326        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3327        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3328      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3329       (switch
3330        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3331        (if (cmp == LT_EXPR)
3332         { constant_boolean_node (false, type); })
3333        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3334        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3335         { constant_boolean_node (true, type); })
3336        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3337        (if (cmp == LE_EXPR)
3338         (eq @0 @1))
3339        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3340           == or !=.  In the last case:
3342             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3344           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3345           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3346        (cmp @0 @1)))
3347      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3348       (with
3349        {
3350          REAL_VALUE_TYPE c2;
3351          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3352                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3353          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3354        }
3355        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3356         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3357         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3358          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3359          { constant_boolean_node (false, type); })
3360         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3361         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3362      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3363       (with
3364        {
3365          REAL_VALUE_TYPE c2;
3366          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3367                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3368          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3369        }
3370        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3371         (switch
3372          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3373             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3374          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3375           { constant_boolean_node (true, type); })
3376          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3377             don't care about NaNs.  */
3378          (if (! HONOR_NANS (@0))
3379           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3380          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3381             don't care about Infinities.  */
3382          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3383           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3384          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3385          (if (GENERIC)
3386           (truth_andif
3387            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3388            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3389         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3390         (if (! HONOR_NANS (@0))
3391          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3392          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3393          (if (GENERIC)
3394           (truth_andif
3395            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3396            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3397    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3398    (simplify
3399     (cmp (sq @0) (sq @1))
3400       (if (! HONOR_NANS (@0))
3401         (cmp @0 @1))))))
3403 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
3404 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3405      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
3406  (simplify
3407   (cmp (float@0 @1) (float @2))
3408    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3409         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3410     (with
3411      {
3412        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
3413        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3414        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
3415        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
3416        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
3417      }
3418      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
3419           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
3420       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
3421        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
3422        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
3423             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
3424         (icmp @1 (convert @2))
3425         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
3426              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
3427          (icmp (convert:type2 @1) @2)
3428          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
3429               && type1_signed_p == type2_signed_p)
3430           (icmp @1 @2))))))))))
3432 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3433 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3434      icmp (le le eq ne ge ge)
3435  (simplify
3436   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3437    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3438         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3439     (with
3440      {
3441        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3442        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3443        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3444        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3445           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3446           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3447           -fno-signaling-nans.  */
3448        bool exception_p
3449          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3450                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3451      }
3452      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3453         -fno-trapping-math.  */
3454      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
3455       (with
3456        {
3457          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3458          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3459          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3460          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3462          REAL_VALUE_TYPE icst;
3463          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3464            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3465          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3466            real_floor (&icst, fmt, cst);
3467          else
3468            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3470          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3472          bool overflow_p = false;
3473          wide_int icst_val
3474            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3475        }
3476        (switch
3477         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3478         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3479          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3480                                   type); })
3481         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3482          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3483                                   type); })
3484         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3485         (if (cst_int_p)
3486          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3487                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3488         )
3489         /* When CST is fractional, optimize
3490             (FTYPE) N == CST -> 0
3491             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3492         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3493          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3494         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3495         (with
3496          {
3497            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3498          }
3499          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3501 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3502 (for cmp (eq ne)
3503  (simplify
3504   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3505   (if (!integer_zerop (@1))
3506    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3507     (cmp @0 @2)
3508     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3509      (with
3510       {
3511         wi::overflow_type ovf;
3512         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3513                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3514       }
3515       (if (ovf)
3516        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3517        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3518 (for cmp (lt le gt ge)
3519  (simplify
3520   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3521   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3522    (with
3523     {
3524       wi::overflow_type ovf;
3525       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3526                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3527     }
3528     (if (ovf)
3529      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3530                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3531                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3532      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3534 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3535 (simplify
3536  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3537  (if (types_match (@0, @1))
3538   (unordered @0 @1)))
3539 (simplify
3540  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3541  (if (types_match (@0, @1))
3542   (ordered @0 @1)))
3543 (simplify
3544  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3545  @2)
3546 (simplify
3547  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3548  @2)
3550 /* Simple range test simplifications.  */
3551 /* A < B || A >= B -> true.  */
3552 (for test1 (lt le le le ne ge)
3553      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3554  (simplify
3555   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3556   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3557        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3558    { constant_boolean_node (true, type); })))
3559 /* A < B && A >= B -> false.  */
3560 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3561      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3562  (simplify
3563   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3564   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3565        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3566    { constant_boolean_node (false, type); })))
3568 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3569    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3571    Note that comparisons
3572      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3573      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3574    will be canonicalized to above so there's no need to
3575    consider them here.
3576  */
3578 (for cmp (le gt)
3579      eqcmp (eq ne)
3580  (simplify
3581   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3582   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3583    (with
3584     {
3585      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3586      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3587      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3588      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3589      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3590     }
3591     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3592          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3593       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3594              { build_zero_cst (ty); }))))))
3596 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3597 (for cmp (tcc_comparison)
3598      scmp (swapped_tcc_comparison)
3599  (simplify
3600   (cmp (negate @0) (negate @1))
3601   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3602        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3603            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3604    (scmp @0 @1)))
3605  (simplify
3606   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3607   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3608        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3609            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3610    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3611     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3612      (scmp @0 { tem; }))))))
3614 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3615 (for op (eq ne)
3616  (simplify
3617   (op (abs @0) zerop@1)
3618   (op @0 @1)))
3620 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3621    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3622 (for cmp (simple_comparison)
3623  (simplify
3624   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3625   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3626        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3627           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3628        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3629             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3630                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
3631                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
3632                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
3633        && single_use (@0))
3634    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3635         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3636             || @1 != @10)
3637         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3638             || cmp == NE_EXPR
3639             || cmp == EQ_EXPR)
3640         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3641     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3642        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3643        constant which fold_convert produces.  */
3644     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3645      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3646                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3647      (cmp @00 (convert @1)))
3649     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3650      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3651      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3652            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3653            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3654                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3655           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3656               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3657                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3658                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3659                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3660               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3661                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3662                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3663       (cmp @00 (convert @10))
3664       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3665            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3666            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3667        (with
3668         {
3669           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3670           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3671           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3672           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3673         }
3674         (if (above || below)
3675          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3676           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3677           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3678            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3679            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3680             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3682 (for cmp (eq ne)
3683  /* A local variable can never be pointed to by
3684     the default SSA name of an incoming parameter.
3685     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3686  (simplify
3687   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3688   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3689        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3690    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3691     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3692          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3693      (if (cmp == NE_EXPR)
3694       { constant_boolean_node (true, type); }
3695       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3697 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3698 (for cmp (eq ne)
3700  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3701     Similarly for NE_EXPR.  */
3702  (simplify
3703   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3704   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3705        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3706    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3708  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3709  (simplify
3710   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3711   (cmp @0 @1))
3713  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3714     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3715  (simplify
3716   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3717   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3719  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3720  (simplify
3721   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3722   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3723    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3725  (simplify
3726   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3727   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3728    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3730 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3731    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3732 (for cmp (eq ne)
3733      icmp (ne eq)
3734  (simplify
3735   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3736   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3738 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3739    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3740 (simplify
3741  (cond
3742   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3743   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3744  (if (integer_pow2p (@2))
3745   (with {
3746      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3747                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3748    }
3749    (if (shift > 0)
3750     (bit_and
3751      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3752     (bit_and
3753      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3754      @2)))))
3756 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3757    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3758 (for cmp (eq ne)
3759      ncmp (ge lt)
3760  (simplify
3761   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3762   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3763        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3764        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3765        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3766    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3767     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3769 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3770    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3771 (simplify
3772  (cond
3773   (lt @0 integer_zerop)
3774   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3775  (if (integer_pow2p (@1)
3776       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3777   (with {
3778     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3779    }
3780    (if (shift >= 0)
3781     (bit_and
3782      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3783      @1)
3784     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3785        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3786     (bit_and (convert @0) @1)))))
3788 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3789    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3790    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3791    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3792 (for cmp (simple_comparison)
3793  (simplify
3794   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3795   (with
3796    {
3797      poly_int64 off0, off1;
3798      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3799      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3800      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3801        {
3802          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3803          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3804        }
3805      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3806        {
3807          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3808          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3809        }
3810    }
3811    (if (base0 && base1)
3812     (with
3813      {
3814        int equal = 2;
3815        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3816           the value expressions might point to fields/elements
3817           of other vars etc.  */
3818        if (GENERIC
3819            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3820                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3821          ;
3822        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3823                 && decl_in_symtab_p (base1))
3824          equal = symtab_node::get_create (base0)
3825                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3826        else if ((DECL_P (base0)
3827                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3828                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3829                 && (DECL_P (base1)
3830                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3831                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3832          equal = (base0 == base1);
3833      }
3834      (if (equal == 1
3835           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3836               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3837               || known_eq (off0, off1)
3838               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3839                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3840               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3841                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3842       (switch
3843        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3844         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3845        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3846         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3847        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3848         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3849        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3850         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3851        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3852         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3853        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3854         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3855       (if (equal == 0
3856            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3857            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3858            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3859                || known_eq (off0, off1)))
3860        (switch
3861         (if (cmp == EQ_EXPR)
3862          { constant_boolean_node (false, type); })
3863         (if (cmp == NE_EXPR)
3864          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3866 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3867 (for neeq (ne eq)
3868  (simplify
3869   (neeq @0 @1)
3870   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3871        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3872    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
3874 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3875    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3876    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3877    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3878    canonicalizaion is not wanted.  */
3880 (for cmp (ne eq)
3881  (simplify
3882   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3883   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3884          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3886         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3887             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3888             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3889        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3890    (cmp @0 (convert @1)))))
3892 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3893 (for cmp (lt gt le ge)
3894  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3895     the specified precision will have known values.  */
3896  (simplify
3897   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3898   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3899        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3900    (with
3901     {
3902       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3903       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3904       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3905       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3906       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3907     }
3908     (switch
3909      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3910       (switch
3911        (if (cmp == GT_EXPR)
3912         { constant_boolean_node (false, type); })
3913        (if (cmp == GE_EXPR)
3914         (eq @2 @1))
3915        (if (cmp == LE_EXPR)
3916         { constant_boolean_node (true, type); })
3917        (if (cmp == LT_EXPR)
3918         (ne @2 @1))))
3919      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3920       (switch
3921        (if (cmp == LT_EXPR)
3922         { constant_boolean_node (false, type); })
3923        (if (cmp == LE_EXPR)
3924         (eq @2 @1))
3925        (if (cmp == GE_EXPR)
3926         { constant_boolean_node (true, type); })
3927        (if (cmp == GT_EXPR)
3928         (ne @2 @1))))
3929      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3930       (switch
3931        (if (cmp == GT_EXPR)
3932         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3933        (if (cmp == LE_EXPR)
3934         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3935      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3936       (switch
3937        (if (cmp == GE_EXPR)
3938         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3939        (if (cmp == LT_EXPR)
3940         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3941      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3942           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3943           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3944              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3945              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3946              max associated with this sign bit.  */
3947           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3948           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3949           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3950       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3951          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3952       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3953        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3954         (if (cmp == LE_EXPR)
3955          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3956          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3958 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3959  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3960  (simplify
3961   (cmp @0 REAL_CST@1)
3962   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3963        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3964    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3965                             ? false : true, type); })))
3967 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3968 (simplify
3969  (ne @0 integer_zerop)
3970  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3971       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3972   (non_lvalue @0)))
3973 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3974 (simplify
3975  (eq @0 integer_onep)
3976  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3977       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3978   (non_lvalue @0)))
3979 /* Do not handle
3980    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3981    bool_var != 1 becomes !bool_var
3982    here because that only is good in assignment context as long
3983    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3984    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3985    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3987 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3988    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3989    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3990    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3991 (for cmp (lt le ge gt)
3992      out (gt gt le le)
3993  (simplify
3994   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3995   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3996        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3997        && wi::to_wide (@1) != 0
3998        && single_use (@2))
3999    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
4000     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4001                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
4002                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
4004 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
4005    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
4006    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
4007 (for cmp (gt le)
4008  (simplify
4009   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
4010   (if (single_use (@2)
4011        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4012        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4013        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4014    (cmp @1 @0))))
4016 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
4017 /* A - B > A  */
4018 (for cmp (gt le)
4019      out (ne eq)
4020  (simplify
4021   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
4022   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4023        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4024    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4025 /* A + B < A  */
4026 (for cmp (lt ge)
4027      out (ne eq)
4028  (simplify
4029   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
4030   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4031        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4032    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4034 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
4035    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
4036 (for cmp (lt ge)
4037      out (ne eq)
4038  (simplify
4039   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
4040   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4041    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
4042     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
4044 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
4045    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
4046    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
4047    section that follows this one.
4049    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
4050    the following:
4052    - the rule describes an identity
4054    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
4055      multiplication
4057    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
4058      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
4059      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
4060      when the operand has that value.)  */
4062 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4063  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
4064  (simplify
4065   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
4066   (if (!HONOR_SNANS (type))
4067    @0))
4069  (for op (plus minus)
4070   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
4071   (simplify
4072    (op (rdiv @0 @1)
4073        (rdiv @2 @1))
4074    (rdiv (op @0 @2) @1)))
4076  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
4077  (for root (SQRT CBRT)
4078   (simplify
4079    (mult (root:s @0) (root:s @1))
4080     (root (mult @0 @1))))
4082  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
4083  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4084   (simplify
4085    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
4086     (exps (plus @0 @1))))
4088  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
4089  (for root (SQRT CBRT)
4090   (simplify
4091    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
4092     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
4094  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
4095  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4096   (simplify
4097    (rdiv @0 (exps:s @1))
4098     (mult @0 (exps (negate @1)))))
4100  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4101       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4102   /* logN(expN(x)) -> x.  */
4103   (simplify
4104    (logs (exps @0))
4105    @0)
4106   /* expN(logN(x)) -> x.  */
4107   (simplify
4108    (exps (logs @0))
4109    @0))
4111  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
4112     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
4113     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
4114  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
4115       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
4116   (simplify
4117    (logs (exps @0))
4118    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4119     (with {
4120       tree x;
4121       switch (exps)
4122         {
4123         CASE_CFN_EXP:
4124           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
4125           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
4126           break;
4127         CASE_CFN_EXP2:
4128           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
4129           x = build_real (type, dconst2);
4130           break;
4131         CASE_CFN_EXP10:
4132         CASE_CFN_POW10:
4133           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
4134           {
4135             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
4136             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
4137             x = build_real (type, dconst10);
4138           }
4139           break;
4140         default:
4141           gcc_unreachable ();
4142         }
4143       }
4144      (mult (logs { x; }) @0)))))
4146  (for logs (LOG LOG
4147             LOG2 LOG2
4148             LOG10 LOG10)
4149       exps (SQRT CBRT)
4150   (simplify
4151    (logs (exps @0))
4152    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4153     (with {
4154       tree x;
4155       switch (exps)
4156         {
4157         CASE_CFN_SQRT:
4158           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4159           x = build_real (type, dconsthalf);
4160           break;
4161         CASE_CFN_CBRT:
4162           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4163           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4164           break;
4165         default:
4166           gcc_unreachable ();
4167         }
4168       }
4169      (mult { x; } (logs @0))))))
4171  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4172  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4173       pows (POW)
4174   (simplify
4175    (logs (pows @0 @1))
4176    (mult @1 (logs @0))))
4178  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4179     or if C is a positive power of 2,
4180     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4181 #if GIMPLE
4182  (for pows (POW)
4183       exps (EXP)
4184       logs (LOG)
4185       exp2s (EXP2)
4186       log2s (LOG2)
4187   (simplify
4188    (pows REAL_CST@0 @1)
4189    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4190         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4191         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4192            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4193            beneficial for all constants to postpone this until later,
4194            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4195            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4196            pessimization.  */
4197         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4198     (with {
4199        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4200        bool use_exp2 = false;
4201        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4202            && value->cl == rvc_normal)
4203          {
4204            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4205            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4206            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4207              use_exp2 = true;
4208          }
4209      }
4210      (if (!use_exp2)
4211       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4212        (exps (mult (logs @0) @1)))
4213       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4214 #endif
4216  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4217  (for pows (POW)
4218       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4219       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4220   (simplify
4221    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4222    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4223         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4224     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4226  (for sqrts (SQRT)
4227       cbrts (CBRT)
4228       pows (POW)
4229       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4230   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4231   (simplify
4232    (sqrts (exps @0))
4233    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4234   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4235   (simplify
4236    (cbrts (exps @0))
4237    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4238   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4239   (simplify
4240    (pows (exps @0) @1)
4241    (exps (mult @0 @1))))
4243  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4244  (for tans (TAN)
4245       atans (ATAN)
4246   (simplify
4247    (tans (atans @0))
4248    @0)))
4250  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
4251  (for sins (SIN)
4252       atans (ATAN)
4253       sqrts (SQRT)
4254       copysigns (COPYSIGN)
4255   (simplify
4256    (sins (atans:s @0))
4257    (with
4258      {
4259       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4260       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4261       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4262       tree t_one = build_one_cst (type);
4263      }
4264     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4265      (cond (le (abs @0) { t_cst; })
4266       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4267       (copysigns { t_one; } @0))))))
4269 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
4270  (for coss (COS)
4271       atans (ATAN)
4272       sqrts (SQRT)
4273       copysigns (COPYSIGN)
4274   (simplify
4275    (coss (atans:s @0))
4276    (with
4277      {
4278       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4279       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4280       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4281       tree t_one = build_one_cst (type);
4282       tree t_zero = build_zero_cst (type);
4283      }
4284     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4285      (cond (le (abs @0) { t_cst; })
4286       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4287       (copysigns { t_zero; } @0))))))
4289 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4290 (simplify
4291  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4292  (abs @0))
4294 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4295 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4296  (simplify
4297   (fns (fns @0))
4298   (fns @0)))
4299 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4300 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4301  (simplify
4302   (fns integer_valued_real_p@0)
4303   @0))
4305 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4306 (simplify
4307  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4308  (abs @0))
4310 /* pow(1,x) -> 1.  */
4311 (simplify
4312  (POW real_onep@0 @1)
4313  @0)
4315 (simplify
4316  /* copysign(x,x) -> x.  */
4317  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4318  @0)
4320 (simplify
4321  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4322  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4323  (abs @0))
4325 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4326  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4327  (simplify
4328   (scale real_zerop@0 @1)
4329   @0)
4330  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4331  (simplify
4332   (scale @0 integer_zerop@1)
4333   @0)
4334  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4335  (simplify
4336   (scale REAL_CST@0 @1)
4337   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4338    @0)))
4340 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4341    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4343    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4344    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4345    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4346    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4348 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4349  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4350  (simplify
4351   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4352    (SIN @0))
4354  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4355  (simplify
4356   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4357   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4358    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4360  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4361  (simplify
4362   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4363    (TAN @0))
4365  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4366  (simplify
4367   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4368    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4370  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4371  (simplify
4372   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4373   (if (! HONOR_NANS (@0)
4374        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4375    (COS @0)))
4377  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4378  (simplify
4379   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4380   (if (! HONOR_NANS (@0)
4381        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4382    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4384  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4385  (simplify
4386   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4387    (POW @0 (plus @1 @2)))
4389  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4390  (simplify
4391   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4392    (POW (mult @0 @2) @1))
4394  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4395  (simplify
4396   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4397    (POWI (mult @0 @2) @1))
4399  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4400  (simplify
4401   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4402   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4403    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4405  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4406  (simplify
4407   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4408    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4410  (for sqrts (SQRT)
4411       cbrts (CBRT)
4412       pows (POW)
4413   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4414   (simplify
4415    (sqrts (sqrts @0))
4416    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4417   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4418   (simplify
4419    (sqrts (cbrts @0))
4420    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4421   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4422   (simplify
4423    (cbrts (sqrts @0))
4424    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4425   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4426   (simplify
4427    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4428    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4429   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4430   (simplify
4431    (sqrts (pows @0 @1))
4432    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4433   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4434   (simplify
4435    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4436    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4437   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4438   (simplify
4439    (pows (sqrts @0) @1)
4440    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4441   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4442   (simplify
4443    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4444    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4445   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4446   (simplify
4447    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4448    (pows @0 (mult @1 @2))))
4450  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4451  (simplify
4452   (CABS (complex @0 @0))
4453   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4455  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4456  (simplify
4457   (HYPOT @0 @0)
4458   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4460  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4461  (for cexps (CEXP)
4462       exps (EXP)
4463       cexpis (CEXPI)
4464   (simplify
4465    (cexps compositional_complex@0)
4466    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4467     (complex
4468      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4469      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4471 (if (canonicalize_math_p ())
4472  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4473  (for floors (FLOOR_ALL)
4474       truncs (TRUNC_ALL)
4475   (simplify
4476    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4477    (truncs @0))))
4479 (match double_value_p
4480  @0
4481  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4482 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4483             BUILT_IN_FLOORL
4484             BUILT_IN_CEILL
4485             BUILT_IN_ROUNDL
4486             BUILT_IN_NEARBYINTL
4487             BUILT_IN_RINTL)
4488      tos (BUILT_IN_TRUNC
4489           BUILT_IN_FLOOR
4490           BUILT_IN_CEIL
4491           BUILT_IN_ROUND
4492           BUILT_IN_NEARBYINT
4493           BUILT_IN_RINT)
4494  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4495  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4496   (simplify
4497    (froms (convert double_value_p@0))
4498    (convert (tos @0)))))
4500 (match float_value_p
4501  @0
4502  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4503 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4504             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4505             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4506             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4507             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4508             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4509      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4510           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4511           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4512           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4513           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4514           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4515  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4516     if x is a float.  */
4517  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4518       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4519   (simplify
4520    (froms (convert float_value_p@0))
4521    (convert (tos @0)))))
4523 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4524      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4525  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4526  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4527   (simplify
4528    (froms (convert double_value_p@0))
4529    (tos @0))))
4531 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4532             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4533      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4534  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4535     if x is a float.  */
4536  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4537   (simplify
4538    (froms (convert float_value_p@0))
4539    (tos @0))))
4541 (if (canonicalize_math_p ())
4542  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4543  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4544   (simplify
4545    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4546    (fix_trunc @0))))
4548 (if (canonicalize_math_p ())
4549  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4550  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4551            ICEIL LCEIL LLCEIL
4552            IROUND LROUND LLROUND)
4553   (simplify
4554    (fns integer_valued_real_p@0)
4555    (fix_trunc @0)))
4556  (if (!flag_errno_math)
4557   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4558   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4559    (simplify
4560     (rints integer_valued_real_p@0)
4561     (fix_trunc @0)))))
4563 (if (canonicalize_math_p ())
4564  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4565       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4566       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4567   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4568      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4569   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4570        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4571    (simplify
4572     (ifn @0)
4573     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4574   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4575      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4576   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4577        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4578    (simplify
4579     (llfn @0)
4580     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4582 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4583 (simplify
4584  (CPROJ @0)
4585  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4586    @0))
4588 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4589    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4590 (simplify
4591  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4592  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4593   { build_complex_inf (type, false); }))
4595 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4596 (simplify
4597  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4598  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4599   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4601 (for pows (POW)
4602      sqrts (SQRT)
4603      cbrts (CBRT)
4604  (simplify
4605   (pows @0 REAL_CST@1)
4606   (with {
4607     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4608     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4609    }
4610    (switch
4611     /* pow(x,0) -> 1.  */
4612     (if (real_equal (value, &dconst0))
4613      { build_real (type, dconst1); })
4614     /* pow(x,1) -> x.  */
4615     (if (real_equal (value, &dconst1))
4616      @0)
4617     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4618     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4619      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4620     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4621     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4622          && canonicalize_math_p ()
4623          && real_equal (value, &dconsthalf))
4624      (sqrts @0))
4625     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4626     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4627          && canonicalize_math_p ()
4628          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4629              real_equal (value, &tmp)))
4630      (cbrts @0))))))
4632 /* powi(1,x) -> 1.  */
4633 (simplify
4634  (POWI real_onep@0 @1)
4635  @0)
4637 (simplify
4638  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4639  (switch
4640   /* powi(x,0) -> 1.  */
4641   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4642    { build_real (type, dconst1); })
4643   /* powi(x,1) -> x.  */
4644   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4645    @0)
4646   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4647   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4648    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4650 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
4652    These are conceptually similar to the transformations performed for
4653    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4654    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4656 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4657    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4658    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4659    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4660    operation and convert the result to the desired type.  */
4661 (for op (plus minus)
4662   (simplify
4663     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4664     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4665          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4666             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4667          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4668          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4669          /* The precision of the type of each operand must match the
4670             precision of the mode of each operand, similarly for the
4671             result.  */
4672          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4673          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4674          && type_has_mode_precision_p (type)
4675          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4676          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4677          && types_match (@0, type)
4678          && (types_match (@0, @1)
4679              /* Or the second operand is const integer or converted const
4680                 integer from valueize.  */
4681              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4682       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4683         (op @0 (convert @1))
4684         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4685          (convert (op (convert:utype @0)
4686                       (convert:utype @1))))))))
4688 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4689    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4690    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4691    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4692    arithmetic operation.  */
4693 (for op (minus plus)
4694  (simplify
4695   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4696   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4697        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4698           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4699        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4700        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4701        /* The precision of the type of each operand must match the
4702           precision of the mode of each operand, similarly for the
4703           result.  */
4704        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4705        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4706        && type_has_mode_precision_p (type)
4707        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4708        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4709        && types_match (@0, @1)
4710        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4711            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4712        && (wi::to_wide (@4)
4713            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4714                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4715    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4716     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4717      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4718     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4719      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4720                (convert:utype @4))))))))
4722 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
4723    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4724 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
4725      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
4726      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
4727  (simplify
4728   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4729   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4730        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4731    (op @0 (ext @1 @2)))))
4733 (simplify
4734  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4735  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4736  { integer_zero_node; })
4738 (simplify
4739  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4740  (SIGNBIT @0)
4741  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4742   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4744 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4745 (for cmp (eq ne)
4746  (for op (plus minus)
4747       rop (minus plus)
4748   (simplify
4749    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4750    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4751         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4752         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4753         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4754     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4755      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4756           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4757       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4758       (if (single_use (@3))
4759        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4760                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4761 (for cmp (lt le gt ge)
4762  (for op (plus minus)
4763       rop (minus plus)
4764   (simplify
4765    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4766    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4767         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4768     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4769      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4770       {
4771         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4772                                 "when simplifying conditional to constant"),
4773                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4774         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4775         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4776         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4777                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4778                         != (op == MINUS_EXPR);
4779         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4780       }
4781       (if (single_use (@3))
4782        (with
4783         {
4784           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4785                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4786                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4787                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4788         }
4789         (cmp @0 { res; })))))))))
4791 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4793 (simplify
4794  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
4795  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
4797 (simplify
4798  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
4799  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
4801 (simplify
4802  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
4803  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
4804   (view_convert @0)))
4806 (simplify
4807  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4808  (switch
4809   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4810        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4811    (switch
4812     (if (integer_zerop (@2))
4813      (view_convert (realpart @0)))
4814     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4815      (view_convert (imagpart @0)))))
4816   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4817        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4818        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4819        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4820        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4821        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4822             && integer_zerop (@2))
4823            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4824               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4825            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4826                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4827                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4828                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4829                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4830                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4831                                             - TYPE_PRECISION (type))
4832                                          : 0)) == 0)))
4833    (convert @0))))
4835 /* Simplify vector extracts.  */
4837 (simplify
4838  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4839  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4840       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4841           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4842               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4843   (with
4844    {
4845      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4846                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4847      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4848      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4849      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4850      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4851    }
4852    (if (n != 0
4853         && (idx % width) == 0
4854         && (n % width) == 0
4855         && known_le ((idx + n) / width,
4856                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4857     (with
4858      {
4859        idx = idx / width;
4860        n = n / width;
4861        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4862        poly_uint64 k = 1;
4863        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4864          {
4865            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4866            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4867              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4868          }
4869        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4870      }
4871      (switch
4872       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4873       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4874        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4875         { build_constructor (type, NULL); }
4876         (if (count == 1)
4877          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4878           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
4879           { build_zero_cst (type); })
4880          {
4881            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4882            vec_alloc (vals, count);
4883            for (unsigned i = 0;
4884                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4885              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4886                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4887            build_constructor (type, vals);
4888          })))
4889       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4890       (if (k.is_constant (&const_k)
4891            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4892        (switch
4893         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4894          { build_zero_cst (type); })
4895         (if (n == const_k)
4896          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
4897         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4898                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4900 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4901    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4902    not touching the extraction.  */
4903 (simplify
4904  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4905  (with
4906   {
4907     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4908     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4909       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4910     else
4911       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4912   }
4913   (switch
4914    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4915         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4916                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4917     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4918                                                  wi::to_wide (@rpos)
4919                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4920    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4921                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4922         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4923                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4924     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
4926 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4927  (for fmas (FMA)
4928   (simplify
4929    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
4930    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4931   (simplify
4932    (fmas @0 @1 (negate @2))
4933    (IFN_FMS @0 @1 @2))
4934   (simplify
4935    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
4936    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4937   (simplify
4938    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
4939    (if (single_use (@3))
4940     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
4942  (simplify
4943   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
4944   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4945  (simplify
4946   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
4947   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4948  (simplify
4949   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
4950   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4951  (simplify
4952   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
4953    (if (single_use (@3))
4954     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
4956  (simplify
4957   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
4958   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4959  (simplify
4960   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
4961   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4962  (simplify
4963   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
4964   (IFN_FMS @0 @1 @2))
4965  (simplify
4966   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
4967   (if (single_use (@3))
4968    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
4970  (simplify
4971   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
4972   (IFN_FMS @0 @1 @2))
4973  (simplify
4974   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
4975   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4976  (simplify
4977   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
4978   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4979  (simplify
4980   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
4981   (if (single_use (@3))
4982    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
4984 /* POPCOUNT simplifications.  */
4985 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
4986                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
4987   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
4988   (simplify
4989     (popcount @0)
4990     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
4991       (convert @0)))
4992   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
4993   (simplify
4994     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
4995     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
4996       (popcount (bit_ior @0 @1))))
4997   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
4998   (for cmp (le eq ne gt)
4999        rep (eq eq ne ne)
5000     (simplify
5001       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
5002       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5004 /* Simplify:
5006      a = a1 op a2
5007      r = c ? a : b;
5009    to:
5011      r = c ? a1 op a2 : b;
5013    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
5014    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
5015    simplification if the result of the operation isn't needed.  */
5016 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
5017      cond_op (COND_BINARY)
5018  (simplify
5019   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
5020   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5021    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5022     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
5023  (simplify
5024   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
5025   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5026    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5027     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
5029 /* Same for ternary operations.  */
5030 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
5031      cond_op (COND_TERNARY)
5032  (simplify
5033   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
5034   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5035    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5036     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
5037  (simplify
5038   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
5039   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5040    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5041     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
5042                   (view_convert:op_type @1)))))))
5044 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
5045    "else" value of an IFN_COND_*.  */
5046 (for cond_op (COND_BINARY)
5047  (simplify
5048   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
5049   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
5050    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5051     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
5052  (simplify
5053   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
5054   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5055    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5056         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5057     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
5059 /* Same for ternary operations.  */
5060 (for cond_op (COND_TERNARY)
5061  (simplify
5062   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
5063   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5064    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5065     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
5066  (simplify
5067   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
5068   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
5069    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5070         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5071     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
5073 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
5074    expressions like:
5076    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
5077    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
5079    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
5080    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
5081    bytes.  A is more efficiently tested as:
5083    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
5085    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
5087    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
5089    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
5091    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
5092    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
5094    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
5095    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
5096    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
5097    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
5098    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
5099    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
5100    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
5101    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
5102    pointer_pluses dead.  */
5103 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
5104  (for cmp (le lt)
5105   (simplify
5106    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
5107         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
5108    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5109         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
5110         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
5111     /* Calculate the rhs constant.  */
5112     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
5113             offset_int rhs = off * 2; }
5114      /* Always fails for negative values.  */
5115      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
5116       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
5117          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
5118          same pointer_plus in multiple checks.  */
5119       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
5120               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
5121        (if (cmp == LT_EXPR)
5122         (gt (convert:sizetype
5123              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
5124                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
5125             { rhs_tree; })
5126         (gt (convert:sizetype
5127              (pointer_diff:ssizetype
5128               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
5129                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
5130               { swap_p ? @0 : @2; }))
5131             { rhs_tree; })))))))))